Sumber Lampu LED

3 Sebab mengapa LED digunakan sebagai sumber cahaya berbanding lampu HID

• LED tidak mempunyai filamen untuk terbakar atau pecah oleh itu, ia tahan lebih lama daripada mentol konvensional. Memandangkan bahawa cip semikonduktor yang sangat kecil menjalankan LED, mereka sangat tahan lama dan cenderung bertahan ribuan jam.
• LED 'menyala seketika', seperti lampu halogen, dan dengan demikian mudah digunakan dalam aplikasi yang sering kali berpotensi atau berpotensi dalam perjalanan. Sebaliknya, lampu HID lebih rapuh dan perlu memanaskan badan (15 - 25 saat) semasa pencucuhan
• Teknologi LED berubah dengan pantas dan dapat diramalkan bahawa LED akhirnya akan mengatasi prestasi pencahayaan HID.

Bagaimana LED digunakan sebagai sumber cahaya?

Light-Emitting Diodes (LED) adalah sumber cahaya yang menggunakan diod yang memancarkan cahaya ketika disambungkan dalam litar. Kesannya adalah bentuk cahaya elektro di mana LED melepaskan sebilangan besar foton ke luar LED ditempatkan dalam mentol plastik, yang memusatkan sumber cahaya. Bahagian yang paling penting dari LED adalah cip separa konduktor yang terletak di tengah sumber cahaya. Ini terdiri daripada kawasan p dan n dengan persimpangan di antara mereka. Kawasan p didominasi oleh cas elektrik positif dan rantau n didominasi oleh cas elektrik negatif. Persimpangan adalah sejenis tembok antara kedua wilayah, menyekat laluan pembawa muatan antara kedua wilayah.

Apabila voltan yang mencukupi diterapkan pada cip separa konduktor, elektron dapat bergerak dengan mudah melintasi persimpangan di mana mereka segera tertarik pada daya positif di rantau p. Apabila elektron bergerak cukup dekat dengan cas positif di rantau p, kedua cas itu 'bergabung semula'.

Apabila elektron bergabung dengan ion positif, tenaga keupayaan elektrik ditukarkan menjadi tenaga elektromagnetik dan ini berlaku dalam bentuk pelepasan foton cahaya.

Foton ini mempunyai frekuensi yang ditentukan oleh ciri-ciri bahan semikonduktor (biasanya gabungan unsur kimia gallium, arsenik, dan fosfor).

LED yang memancarkan warna berbeza diperbuat daripada bahan semikonduktor yang berbeza. Dengan kata mudah, LED adalah komponen litar elektrik kecil yang berfungsi sebagai mentol tanpa filamen. LED hanya diterangi oleh pergerakan elektron dalam bahan semikonduktor, menjadikannya cekap tenaga dan sangat tahan lama dalam jangka masa yang panjang.

Apakah jenis LED yang digunakan dalam aplikasi pencahayaan?

LED Putih adalah teknologi pencahayaan baru yang paling menarik sejak diperkenalkannya lampu pendarfluor. LED intensiti tinggi kini popular kerana keperluan arus rendah yang tinggi. LED Putih terang yang tinggi semakin banyak digunakan dalam aplikasi pencahayaan sebagai langkah untuk menjimatkan tenaga. Aplikasi LED putih merangkumi pencahayaan lampu belakang di telefon bimbit, lampu belakang LCD, lampu rumah dan kenderaan, papan paparan dan lain-lain. LED bersaiz sangat kecil dan menggunakan sedikit tenaga dan menukar tenaga elektrik menjadi cahaya dengan cekap.

Mengapa LED Putih disukai?

LED watt tinggi biasanya menghasilkan sekitar 75-100 lumens per watt dengan mengorbankan arus 350 mili ampere. Kehilangan tenaga melalui haba hampir tidak ada pada LED dan mereka mempunyai jangka hayat ribuan jam yang sangat lama. LED adalah peranti mesra alam kerana tidak mengandungi plumbum atau merkuri. Tidak seperti lampu pendarfluor, LED tidak memancarkan sinar UV.

LED Putih A1 watt memberikan fluks bercahaya sekitar 100 lm yang cukup untuk menerangi kawasan yang terkurung. Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya diukur dari segi lumen. Sebagai contoh, mentol 60 Watt mengeluarkan 730 lumen dan lampu halogen 50 Watt adalah 900 lumen. Setiap cip LED mempunyai luas hanya satu milimeter persegi, yang menjadikan pencahayaan keseluruhan sangat pekat

Penurunan voltan hadapan LED putih 1 watt ialah 3.3 volt dan menggunakan arus amper 350 mili. Oleh itu, LED putih biasa memerlukan 3 volt dan arus sekitar 40 mA untuk memberikan kecerahan maksimum.

LED Putih berkuasa tinggi boleh didorong pada arus tinggi beratus-ratus milli ampere ke Ampere untuk menghasilkan cahaya intensiti tinggi. Sebilangan produk boleh menghasilkan lebih dari seribu lumen. HPLED mesti dipasang pada pendingin untuk membolehkan pelesapan haba jika tidak, peranti mudah rosak.

2 cara untuk membina LED putih

• Kaedah ini melibatkan pelapisan cip LED (kebanyakan berwarna biru terbuat dari Indium Gallium Nitride, InGaN) dengan fosfor dengan warna yang berbeza untuk menghasilkan cahaya putih. Bahagian spektrum cahaya yang sepadan dengan cahaya biru dipindahkan ke panjang gelombang yang lebih panjang, melalui proses yang dikenali sebagai pergeseran Stokes. Lampu putih LED putih berasal dari jalur biru sempit yang dipancarkan secara semula jadi oleh LED GaN, ditambah dengan spektrum luas kuning yang dihasilkan oleh lapisan fosfor pada die yang menyerap sebahagian daripada warna biru dan mengubahnya menjadi kuning. InGaN dapat menghasilkan panjang gelombang operasi dari hijau hingga ultra-ungu dengan memvariasikan jumlah relatif indium dan gallium semasa pengeluaran. Bahan fosfor yang biasa digunakan ialah Cerium-doped Yttrium aluminium Garnet atau Ce3 + YAG.
• LED putih juga boleh dibuat dengan melapisi LED pemancar UV dengan campuran fosfor pemancar merah dan biru berasaskan Europium dengan kecekapan tinggi serta tembaga pemancar hijau dan zink sulfida aluminium. Ini adalah kaedah yang serupa dengan penggunaan lampu pendarfluor. Kaedah ini kurang efisien daripada LED biru dengan fosfor, kerana peralihan Stokes lebih besar dan oleh itu lebih banyak tenaga ditukar menjadi panas. Kelemahan lain ialah, cahaya UV mungkin bocor dari LED yang tidak berfungsi dan menyebabkan kerosakan pada mata atau kulit manusia.

3 Aplikasi yang melibatkan LED sebagai sumber cahaya

• Lampu kecemasan berasaskan LED

Ia boleh dicolokkan ke soket AC dan menyala pada saat gangguan kuasa. Ia memancarkan cahaya putih yang sejuk di dalam ruangan yang cukup untuk tujuan membaca juga. Ia dikuasakan oleh bateri tanpa wayar 4.5 volt dan menggunakan LED putih 1 watt.

Kerja sistem

Litar ini menggunakan pengubah stepdown 300 mA 4.5 volt kecil, penyearah jambatan yang terdiri dari D1 hingga D4 dan kapasitor pelicin C1 sebagai bekalan kuasa untuk mengecas bateri boleh dicas semula 4.5 volt. Transformer 4.5 volt tersedia dan biasanya digunakan di Lampu kecemasan LED . Ia menjatuhkan AC 230 volt ke AC voltan rendah yang kemudian diperbaiki oleh penerus gelombang penuh. Kapasitor C1 menjadikan riak DC bebas untuk dicas. Resistor R1 menyediakan arus ampere sekitar 80 milli untuk pengecasan. Oleh kerana litar selalu dipasang, arus rendah sangat sesuai untuk mengecas. Bateri yang boleh dicas semula yang digunakan dalam litar adalah bateri tanpa wayar 4.5 volt.
Apabila kuasa utama tersedia, bateri akan dicas melalui R1 dan D5. Pada masa yang sama, transistor PNP mendapat bias positif melalui R1 dan ia tetap mati. Apabila daya gagal, D5 membalikkan bias dan asas T1 akan menjadi negatif. Ia kemudian menyalakan dan menyalakan LED. Apabila kuasa disambung semula, LED mati secara automatik.

1W-LED-Lampu kecemasan

Bagaimana Menetapkan?

Litar boleh dipasang pada sekeping kecil papan perf. Lampirkan litar, transformer dan bateri dalam kotak penyesuai jenis plug in. Betulkan LED di luar kotak sebaiknya dengan tanah belakang yang reflektif. Anda boleh menampal kertas Foil untuk tujuan ini. Ia juga akan berfungsi sebagai pendingin untuk LED. Oleh kerana arus tinggi mengalir melalui T1 ketika lampu LED, T1 memerlukan heat sink. LED putih 1 Watt berharga sekitar Rs.50 dan bateri Rs.150.

• Lampu Automatik menggunakan LED 1 W

Ini adalah Lampu automatik menggunakan kuasa tinggi LED putih yang menyala pada waktu petang dan menyala hingga pagi. LED putih digunakan hari ini kerana mereka memerlukan bekalan kuasa DC yang sederhana untuk menghidupkan dan mengawalnya, berbeza dengan lampu pelepasan gas pijar. LED yang digunakan mempunyai peringkat 1 W dan bekalan kuasa terkawal tanpa transformer digunakan untuk memberi kuasa pada peranti.

Kerja Sistem

Kapasitor c1 dan c2 menurunkan voltan AC ke nilai yang lebih rendah. Biasanya kapasitor bernilai tinggi digunakan. Bahagian penyearah jambatan menghasilkan output DC berdenyut dari isyarat ac. Kapasitor menghilangkan riak ac yang terdapat dalam isyarat dc. Isyarat yang disaring ini diterapkan di dioda zener, yang memberikan output DC yang terkawal di terminalnya. Kapasitor c3 secara amnya membenarkan isyarat ac melaluinya dan menyekat isyarat DC. Ia bertindak sebagai elemen pintasan. LDR dan T1 membentuk suis sensitif cahaya untuk menghidupkan / mematikan LED. LDR menawarkan rintangan tinggi dalam gelap dan rintangan rendah dalam cahaya. Jadi pada waktu siang, LDR melakukan dan Pangkalan T1 akan ditarik ke potensi tanah dan tetap mati untuk mematikan LED Putih. Pada waktu malam, ketika cahaya siang berhenti, rintangan LDR meningkat dan T1 mendapat kecenderungan dan tingkah laku dasar yang mencukupi. LED yang disambungkan ke pemungut T1 kemudian menyala. BD 139 adalah transistor NPN kuasa sederhana dan sambungan pinnya adalah Base - Collector - Emitter dari bahagian depan. Heat sink diperlukan untuk T1 kerana LED melepasi arus 100milliamperes. LED yang digunakan dalam litar adalah LED putih 1 watt yang mempunyai penurunan voltan hadapan 3.3 volt dan memerlukan arus 350milliampere untuk mendapatkan kecerahan penuh.

• Lampu kecemasan mudah alih merangkap pengecas mudah alih

Berikut adalah Lampu kecemasan mudah alih dan pengecas mudah alih. Ia menggunakan LED Putih terang yang tinggi yang dapat memberi cahaya yang mencukupi di dalam bilik ketika kuasa utama gagal. LED putih boleh menjadi LED Indium Gallium Nitride yang memancarkan cahaya putih kebiruan, yang dapat disaring menggunakan penapis fosforus dalam lensa atau menggunakan campuran LED berwarna. Ia juga dapat digunakan sebagai pengecas mudah alih dalam mod plug in juga semasa perjalanan.

Kerja Sistem

Bekalan kuasa untuk litar berasal dari transformer step-down 0-6 volt 300 mA, penerus gelombang penuh yang terdiri dari D1 hingga D4 dan kapasitor pelicin C1. Litar lampu kecemasan terdiri daripada dioda D5, perintang R2 dan Transistor T1. Apabila kuasa utama tersedia, diod ke hadapan d5 D5 dan bateri 6 volt mengecas melalui perintang R2. Pada masa yang sama, transistor PNP T1 akan keluar konduksi kerana pangkalannya dijaga tinggi melalui R1. LED putih yang disambungkan ke pemungut T1 tetap padam. Apabila kuasa utama gagal, D5 membalikkan bias dan pangkal T1 mendapat bias negatif dan ia berlaku. LED Putih kemudian menyala menggunakan kuasa dari bateri. Bahagian pengecas mudah alih litar terdiri daripada bekalan kuasa terkawal berdasarkan Zener. Arus pengecasan dapat diketuk dari titik A dan B menggunakan penyambung yang sesuai.

Lampu kecemasan mudah alih dan pengecas mudah alih

Sekarang saya harap anda mendapat idea mengenai konsep sumber cahaya LED dan jika anda mempunyai pertanyaan dari artikel dan dari projek elektronik elektrik tinggalkan bahagian komen di bawah.